[发明专利]一种细化75号钢奥氏体晶粒的加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁热处理技术领域，特别是一种细化75号钢奥氏体晶粒的加热方法。

背景技术

75号钢是中碳优质碳素结构钢，通常在调质或正火状态下使用，综合力学性能好，广泛应用于制造活塞、弹簧等零件。在调质或正火处理时，为了获得良好的韧性和硬度等性能要求，人们希望在加热时能获得细小的奥氏体晶粒尺寸。影响奥氏体晶粒尺寸的因素有加热制度和原始组织等，因此细化75号钢奥氏体晶粒尺寸的传统热处理工艺有快速加热短时保温、降低加热温度和循环加热淬火等手段。但是上述工艺方法存在奥氏体未充分均匀化、保温时间长、细化晶粒效果有限等问题。有鉴于此，本发明提出一种细化75号钢奥氏体晶粒的加热工艺。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述传统工艺存在的问题，基于奥氏体形核长大理论，提供一种75号钢奥氏体晶粒的加热方法。

具体步骤为：

（1）采用电接触加热或工频感应加热，加热速度为5~1000℃/秒，将75号钢快速加热至980~1000℃，保温1~5秒。

（2）将步骤（1）所得75号钢棒材进行分级冷却+短时保温，即首先快速冷却至950~980℃保温1~5秒，再快速冷却至900~950℃保温1~5秒，继续快速冷却至850~900℃保温1~5秒，最后快速冷却至780~820℃保温5~20秒，冷却速度均大于或等于10℃/秒。

（3）将步骤（2）所得75号钢进行油淬或快速移至炉膛温度为780~820℃的井式炉或台式炉中保温5~60分钟后空冷或油淬，奥氏体晶粒度能达到10~15级。

本发明与现有的75号钢热处理工艺相比具有以下优点：

(1)工艺简单，无需增加复杂设备，成本较低，对生产工艺流程影响不大。

(2)能使传统热处理后的奥氏体晶粒度由8~10级提高到10~15级。

具体实施方式

实施例1：

（1）采用电接触加热，加热速度为100℃/秒，将Φ10mm×30mm的75号钢圆棒材快速加热至1000℃，保温2秒。

（2）将步骤（1）所得75号钢圆棒材进行分级冷却+短时保温，即首先快速冷却至950℃保温2秒，再快速冷却至900℃保温2秒，继续快速冷却至850℃保温4秒，最后快速冷却至810℃保温10秒，冷却速度均为20℃/秒。

（3）将步骤（2）所得75号钢圆棒材进行油淬或快速移至炉膛温度为800℃的井式炉中保温10分钟，然后油淬，奥氏体晶粒度为15级。

实施例2：

（1）采用采用工频感应加热，加热速度为100℃/秒，将Φ10mm×30mm的75号钢圆棒材快速加热至1000℃，保温2秒。

（2）将步骤（1）所得75号钢圆棒材进行分级冷却+短时保温，即首先快速冷却至950℃保温2秒，再快速冷却至900℃保温4秒，继续快速冷却至850℃保温4秒，最后快速冷却至810℃保温10秒，冷却速度均为10℃/秒。

（3）将步骤（2）所得75号钢圆棒材进行油淬，奥氏体晶粒度为14级。

实施例3：

（1）采用电致快速加热，加热速度为100℃/秒，将Φ10mm×30mm的75号钢圆棒材快速加热至1000℃，保温2秒。

（2）将步骤（1）所得75号钢圆棒材进行分级冷却+短时保温，即首先快速冷却至950℃保温2秒，再快速冷却至900℃保温2秒，继续快速冷却至850℃保温4秒，最后快速冷却至810℃保温10秒，冷却速度均为20℃/秒。

（3）将步骤（2）所得75号钢圆棒材进行油淬或快速移至炉膛温度为800℃的井式炉中保温10分钟，然后油淬，奥氏体晶粒度为15级。